2024-2025学年新教材高中化学第1章化学反应的热效应第1节第1课时反应热焓变课时分层作业含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE7-第1课时反应热焓变(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。分别向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸，②浓硫酸，③稀硫酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是()A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH2<ΔH1<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2D[放出热量大小关系为②>③＝57.3kJ>①，故ΔH的大小关系为①>③>②，即ΔH1>ΔH3>ΔH2。]2．为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少须要的数据是()①酸溶液的浓度和体积②碱溶液的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量(单位：kg)⑤生成水的物质的量⑥反应前后温度变更⑦操作所需的时间A．①②③⑥ B．①③④⑤C．③④⑤⑥ D．全部C[依据ΔH＝－eq\f(4.18×10－3×m溶液·t2－t1,nH2O)可知，C正确。]3．在测定中和热的试验中，下列说法正确的是()A．运用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小试验误差B．为了精确测定反应混合溶液的温度，试验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同D．在测定中和热试验中须要运用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等A[试验中温度计水银球不能接触烧杯底部，B不正确；醋酸是弱酸，电离时汲取热量，C不正确；D项不须要滴定管，错误。]4．用50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应，试验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，反应后溶液的比热容为4.18J·g－1·℃－1，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm－3，则中和反应生成1mol水时放热()A．55.2kJ B．391kJC．336kJ D．1.38kJA[代入公式ΔH＝－eq\f(0.418t2－t1,0.025)kJ·mol－1≈－55.2kJ·mol－1。]5．关于如图的说法不正确的是()A．1mol固态碘与1mol氢气化合生成2molHI气体时，须要汲取5kJ的能量B.2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1mol氢气时须要汲取12kJ的能量C.1mol固态碘变为1mol碘蒸气时须要汲取17kJ的能量D.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应D[由图可知，1molI2(s)＋1molH2(g)汲取5kJ热量生成2molHI(g)，A项正确；1molI2(g)＋1molH2(g)放出12kJ热量生成2molHI(g)，逆反应热量不变，2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1mol氢气时须要汲取12kJ的能量，B项正确；1molI2(g)变为1molI2(s)放出17kJ的热量，则1mol固态碘变为1mol碘蒸气时须要汲取17kJ的能量，C项正确；1molI2(g)＋1molH2(g)放出12kJ热量生成2molHI(g)，该反应为放热反应，D项错误。]6．已知：①1molH2中的化学键断裂时须要汲取436kJ的能量②1molCl2中的化学键断裂时须要汲取243kJ的能量③由H和Cl形成1molHCl时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183kJ·mol－1B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ·mol－1C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ·mol－1D．1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量低183kJB[因为ΔH＝反应物中化学键断裂汲取的能量之和－生成物中化学键生成释放的能量之和。依据反应方程式：H2＋Cl2=2HCl，可知，该反应的ΔH＝(436＋243－431×2)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，故B正确；该反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高183kJ，D错误。]7．科学家已获得了极具理论探讨意义的N4，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相像。已知断裂1molN—N汲取193kJ热量，断裂1molN≡N汲取941kJ热量，则()A．N4的熔点比P4高B．1molN4气体转化为N2时要汲取724kJ能量C．N4是N2的同系物D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量D[N4与白磷(P4)结构相像，均以分子形式存在，由于N4相对分子质量小于P4，故其分子间作用力弱于P4，其熔点低于P4，A项错误；N4与N2互为同素异形体，而不是同系物，C项错误；从结构图中可看出，一个N4中含有6个N—N，依据N4(g)=2N2(g)ΔH，有ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，故B项错误，D项正确。]8．通常人们把拆开1mol某化学键所汲取的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的焓变(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键H—HCl—ClH—Cl生成1mol化学键时所放出的能量/(kJ·mol－1)436243431则下列热化学方程式不正确的是()A.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝－91.5kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C.eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH＝＋91.5kJ·mol－1D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋183kJ·mol－1C[依据表中数据可以计算H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，然后依据热化学方程式的书写要求比照选项推断，确定C项不正确。]9．(1)已知反应A放出热量Q1kJ，焓变为ΔH1，反应B放出热量Q2kJ，焓变为ΔH2，若Q1>Q2，则ΔH1________ΔH2。(2)1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)，需汲取131.5kJ的热量，该反应的反应热为ΔH＝________。[解析](1)由ΔH1＝－Q1<0，ΔH2＝－Q2<0，Q1>Q2可知：－Q1<－Q2，则ΔH1<ΔH2。(2)吸热反应的ΔH>0，故该反应的反应热ΔH＝＋131.5kJ·mol－1。[答案](1)<(2)＋131.5kJ·mol－110．在量热计中(如图所示)将100mL0.50mol·L－1的CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，温度从298.0K上升到300.7K。已知量热计的热容常数(量热计各部件温度每上升1K所须要的热量)是150.5J·K－1，溶液密度均为1g·mL－1，充分混合后溶液的比热容c＝4.184J·g－1·K－1。保温杯式量热计(1)试求CH3COOH的中和热ΔH＝________。(2)CH3COOH的中和热的文献值为ΔH＝－56.1kJ·mol－1，你认为(1)中测得的试验值存在偏差可能的缘由是__________________________________。(3)试验中NaOH过量的目的是_________________________________________________________________________________________。(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，______________较大，其缘由是___________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)依据给出的酸和碱的物质的量，酸为0.050mol，碱为0.055mol，碱是过量的，应以酸的量计算，算诞生成0.050mol水时放出的热量，进而算诞生成1mol水时放出的热量，即可得出试验测出的中和热为ΔH＝－eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(150.5J·K－1×300.7K－298.0K,0.050mol)＋))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4.184J·g－1·K－1×100g＋100g×300.7K－298.0K,0.050mol)))≈－5.33×104J·mol－1＝－53.3kJ·mol－1。(2)本试验方法测得的CH3COOH的中和热的试验值与文献值不等，缘由可能有：①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不快速；③温度计不够精确等。(3)因NaOH溶液易汲取CO2而使NaOH浓度下降，碱过量才能保证CH3COOH完全被中和，从而提高试验精确度。(4)CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，故中和时放热较少。[答案](1)－53.3kJ·mol－1(2)①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不快速；③温度计不够精确等(3)保证CH3COOH完全被中和，从而提高试验的精确度(4)HCl的中和热数值CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，发生电离时要吸热，故中和时放热较少[素养培优练]11．在氢气和氧气的燃烧反应2H2＋O2=2H2O中，破坏1molH2的化学键汲取的能量为A，破坏1molO2的化学键汲取的能量为B，形成1molH2O的化学键放出的能量为C，则下列关系正确的是()A．A＋B>C B．A＋B<CC．2A＋B<2C D．2A＋B>2CC[该反应放热，故ΔH<0，据“ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和”知，2A＋B－2C<0，推知2A＋B<2C。]12．强酸和强碱在稀溶液中反应的热化学方程式可表示为()H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1已知：弱酸、弱碱的电离过程吸热。CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)=CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q3kJ·mol－1上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是()A．Q1＝Q2＝Q3＝57.3 B．Q1>Q2>Q3>57.3C．Q3<Q1<Q2＝57.3 D．无法确定C[因为醋酸、一水合氨为弱电解质，随着中和反应的进行，醋酸、一水合氨发生电离。电离过程为吸热过程，故弱酸、弱碱反应放出的热量小于弱酸、强碱反应放出的热量小于强酸、强碱反应放出的热量。]13．将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合匀称后测量并记录溶液温度，试验结果如图所示(试验中始终保持V1＋V2＝50mL)。下列叙述正确的是()A．做该试验时环境温度为22℃B．该试验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L－1D．该试验表明有水生成的反应都是放热反应B[从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5mL，则V2为45mL，此时已经起先发生中和反应，所以22℃肯定不是做该试验时的环境温度，A错；由曲线可知，随V1的增多，溶液温度上升说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝eq\f(30mL×1.00mol·L－1,20mL)＝1.50mol·L－1，C错；该试验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。]14．化学键的键能是形成(或断裂)1mol化学键时释放(或汲取)的能量。以下是部分共价键键能的数据：H—S：364kJ·mol－1，S—S：266kJ·mol－1；S=O：522kJ·mol－1；H—O：463kJ·mol－1。(1)试依据这些数据计算下面反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个八元环状分子(即)，则Q＝________。(2)标准状况下，将aLH2S与bLSO2混合进行上述反应，当a＞2b时，反应放热________kJ；当a＜2b时，反应放热________kJ。[解析](1)反应可以改成：2H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,8)S8(s)＋2H2O(l)。依据公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝4×364kJ·mol－1＋2×522kJ·mol－1－3×266kJ·mol－1－4×463kJ·mol－1＝－150kJ·mol－1。(2)当a＞2b时，H2S过量应依据SO2的量计算，当a＜2b时，SO2过量应依据H2S的量计算。[答案](1)150(2)eq\f(150b,22.4)eq\f(150a,44.8)15．[素养题]在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之